Основные конструкции контактов

ЛЕКЦИЯ №7

Материалы контактов

Требования к материалам контактов

1 Высокая электрическая проводимость и теплопроводность.

2 Высокая коррозийная стойкость.

3 Устойчивость к образованию пленок с высоким электрическим сопротивлением.

4 Малая твердость для уменьшения силы нажатия.

5 Высокая твердость для уменьшения механического износа.

6 Малая эрозия и высокая дугостойкость, высокая температура плавления.

7 Простота обработки, низкая стоимость.

8 Высокие значения тока и напряжения, необходимые для дугообразования.

Эти требования противоречивы, нет материала, удовлетворяющего всем требованиям.

Материалы контактов

Медь – самый распространенный материал. Основной недостаток – низкая коррозийная стойкость. Окислы меди имеют низкую проводимость. Контактное нажатие должно быть > 3,0 Н. Для продолжительного режима в коммутирующих контактах применять медь не рекомендуется. В разборных контактах применяют антикоррозийные покрытия.

Серебро – очень распространенный контактный материал. Имеет один недостаток – низкая дугостойкость. Окислы серебра также имеют высокую проводимость.

Алюминий – может применяться только для разборных соединений и то зачастую с серебренными или омедненными рабочими поверхностями. Недостаток алюминия его текучесть – контакты периодически необходимо подтягивать.

Платина, золото, молибден – применяют для коммутирующих контактов реле на малые токи с малым нажатием, а также в двухступенчатых контактах на очень большие токи (главные контакты)

Вольфрам и сплавы (вольфрам – молибден, иридий) – применяют на малые токи с большой частотой размыкания и в дугогасительных контактах как дугостойкий материал.

Металлокерамика – соединение металла (вольфрам, молибден) и керамики, изготовленное методом спекания. Дугостойкий материал, применяется для дугогасительных контактов.

Жидкометаллические контакты на основе ртути и щелочных металлов обладают низким переходным сопротивлением, нет дребезга, нет необходимости в контактном нажатии, не свариваются при токах короткого замыкания. Недостатками являются: высокая температура плавления (замерзают), необходимость герметизации контактов из–за их токсичности.

4.5 Основные конструкции контактов.

4.6 Режимы работы и износ контактов.

Двухступенчатые контакты

Двухступенчатые контакты применяются в контакторах постоянного тока для коммутации больших токов до 5000 А. Включение производится (рис. 21) поворотом стержня 4 в направлении показанном стрелкой. При этом вначале замыкаются дугогасительные контакты 1,

а затем главные контакты 2, сжимая контактные пружины 5. Ток протекает через гибкий проводник 3 и через главные контакты. Во время отключения вначале размыкаются главные контакты, а затем дугогасительные. Таким образом между главными контактами электричская дуга не возникает – отсутствует электрическая эрозия, они выполняются из золотых пластин.

Рычажные контакты

Рычажные контакты применяются в контакторах постоянного тока, рассчитанных на токи до 630 А и в контакторах переменного токов, а также в автоматических воздушных выключателях. Обозначенные на рис. 22 точки 1 являются начальными точками при замыкании и последними при размыкании – точки возникновения дуги. Точки 2 являются конечными точками касания при замыкании, при сжатии контактной пружины 5, и начальными точками при размыкании – эти точки удалены от области горения дуги при коммутации. Контакты перекатываются и скользят относительно друг друга при замыкании, что приводит к стиранию окисных плёнок.

Мостиковые самоустанавливающиеся, торцевые контакты

Такие контакты (рис. 23) применяются в магнитных пускателях переменного тока. Включение производится за счёт электромагнита в направлении указанном стрелкой. Недостатком является наличие двух переходных сопротивлений контактов. Достоинство таких контактов – это наличие двух разрывов при отключении, что улучшает условия гашения дуги при отключении.

Врубные контакты

Врубные контакты применяются в рубильниках, разъединителях, некоторых типах пакетных выключателей – создают видимый разрыв электрической цепи. Они имеют (рис. 24) врубной нож 1, контактные губки 2 и контактные пружины 3.

.

Розеточные контакты

Розеточные контакты применяются в штепсельных разъёмах, в бытовых розетках и др. устройствах – это надёжный контакт. На рис. 25 показан розеточный контакт высоковольтного выключателя, где контактный стержень 1, при включении, входит между сегментами 2, которые прижимаются пружинами 3.